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단일 현장타설말뚝의 간편해석 및 최소 철근비 분석

Simplified Analysis of Pile Bent Structures and Minimum Reinforcement Ratio

  • 김재영 (연세대학교 토목환경공학과) ;
  • 황택진 (동의대학교 토목공학과) ;
  • 정상섬 (연세대학교 토목환경공학과)
  • 투고 : 2010.12.28
  • 심사 : 2011.04.15
  • 발행 : 2011.05.31

초록

본 연구에서는 등가 지반면 스프링 모델을 적용한 단일 현장타설말뚝의 간편해석(기둥-말뚝의 상호작용을 고려한 분리해석)을 수행하였다. 이 때 지반조건, 하중, 말뚝직경 등의 영향인자에 따라 검증하였으며, 단일 현장타설말뚝에 적용된 철근량을 분석하여 말뚝의 최소 철근비 적용성을 평가하였다. 본 연구결과, 기존 기둥과 말뚝을 단일부재로 모델링하는 일체해석과 기둥-말뚝의 상호작용을 고려한 분리해석의 결과에는 서로 차이가 없었으며, 이를 통해 가상,고정점을 통한 해석법은 단일 현장타설말뚝의 정확한 거동파악이 어려움을 알 수 있었다. 또한 재료의 비선형성을 고려한 해석결과, 말뚝부에서 발생하는 휨모멘트는 말뚝재료의 균열모멘트 이내에서 모두 발생하였으며, 수평변위도 허용 수평변위 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 따라서 단일 현장타설말뚝의 말뚝부에는 최소철큰비 기준인 0.4% 철근량만을 배근하여도 안정성이 확보되는 것을 알 수 있었으며, 기둥-말뚝의 상호작용을 고려한 분리해석은 상하부 일체해석으로 가는 중간단계의 비교적 정확하고 경제적인 설계법임을 알 수 있었다.

키워드

Column-pile interactions;Equivalent base spring model;Minimum reinforcement ratio;Pile bent structures;Simplified analysis;Virtual fixed point theory

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 국토해양부

참고문헌

  1. 건설교통부 (2005), 도로교 설계기준.
  2. 건설교통부 (2008), 도로교설계기준해설.
  3. 김재영, 정상섬 (2010), "단일형 현장타설말뚝의 최소 철근비 적용을 위한 연구", 한국지반공학회 2010년도 가을 학술발표회 논문집.
  4. 손혁수, 최인기, 강동옥, 양종호 (2005), "인천대교 고가교 단일현장타설말뚝 기초의 설계", 대한토목학회 2005년도 학술발표회 논문집, pp.959-962.
  5. 손혁수, 최인기, 이상희, 양종호 (2006), "말뚝-기둥 일체형 교각기초의 내진해석 및 철근상세", 한국지진공학회 논문집, pp.300-307.
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  9. 한근택 (2008), "양방향 선단재하시험에 의한 현장타설말뚝의 하중-침하 거동분석", 연세대학교 석사학위 논문.
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  14. Reese, L. C. and Wright, W. (1977), Drilled Shaft Manual, U. S. Department of Transportation.

피인용 문헌

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  2. Analysis of Steel Reinforcement Ratio for Bent Pile Structures Considering Column-Pile Interaction vol.26, pp.2, 2014, https://doi.org/10.4334/JKCI.2014.26.2.181